ГОСТ IEC 60255-151-2014 Реле измерительные и защитное оборудование. Часть 151. Функциональные требования к защите от сверхтоков и/или минимального тока.
ГОСТ IEC 60255-151-2014
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
РЕЛЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ И ЗАЩИТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Часть 151
Функциональные требования к защите от сверхтоков и/или минимального тока
Measuring relays and protection equipment. Part 151. Functional requirements for over/under current protection
МКС 29.120.70
Дата введения 2016-01-01
Предисловие
Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией "Научно-технический центр "Энергия" (АНО "НТЦ "Энергия") на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 5
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 25 июня 2014 г. N 45)
За принятие проголосовали:
|
|
|
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97 | Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97 | Сокращенное наименование национального органа по стандартизации |
Армения | AM | Минэкономики Республики Армения |
Беларусь | BY | Госстандарт Республики Беларусь |
Киргизия | KG | Кыргызстандарт |
Молдова | MD | Молдова-Стандарт |
Россия | RU | Росстандарт |
Таджикистан | TJ | Таджикстандарт |
Узбекистан | UZ | Узстандарт |
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 октября 2014 г. N 1462-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 60255-151-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2016 г.
5 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту IEC 60255-151:2009* Measuring relays and protection equipment - Part 151: Functional requirements for over/under current protection (Реле измерительные и защитное оборудование. Часть 151. Функциональные требования к защите от сверхтоков и/или минимального тока).
Международный стандарт разработан Техническим комитетом по стандартизации IEC/TC 95 "Измерительные реле и защитное оборудование".
Перевод с английского языка (en).
Официальные экземпляры международного стандарта, на основе которого подготовлен настоящий межгосударственный стандарт, и международных стандартов, на которые даны ссылки, имеются в Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии.
Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам приведены в дополнительном приложении ДА.
Степень соответствия - идентичная (IDT)
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
Введение
Настоящий стандарт является одной из частей серии межгосударственных стандартов, разрабатываемых на базе международных стандартов серии IEC 60255 на электрические реле измерения, контроля и управления. Настоящий стандарт относится к стандартам на измерительные реле.
Целями настоящего стандарта являются:
- установление единых требований к характеристикам и снятие проблем вследствие разницы между различными стандартами применительно к измерительным реле, выполняющим функции реализации защиты оборудования от сверхтоков или отключения цепи при минимально допустимых токах;
- достижение унифицированного подхода в международном производстве к измерительным реле и защитному оборудованию.
Настоящий стандарт устанавливает общие требования безопасности, предъявляемые к измерительным реле и защитному оборудованию. В качестве основы использованы положения из общих стандартов по безопасности с дополнением специфичных требований к измерительным реле и защитному оборудованию.
Настоящий стандарт может быть использован при подтверждении соответствия измерительных реле техническим регламентам на низковольтное оборудование.
1 Область применения и цель
Настоящий стандарт устанавливает минимальные требования к токовым реле сверхтока и минимального тока. Настоящий стандарт включает в себя определение функций защиты, характеристик измерений и времени возврата.
Настоящий стандарт определяет воздействующие факторы, которые влияют на точность характеристик в условиях стабильного состояния и их исполнение в период динамических изменений. Методология испытаний для подтверждения характеристик и точности их исполнения также рассматривается настоящим стандартом.
Настоящий стандарт рассматривает следующие функциональные характеристики в области сверхтоков и минимальных токов:
|
|
|
| [1], функциональный код | [2], логический код |
Период мгновенной защиты от сверхтоков | 50 | PIOC |
Период выдержки срабатывания защиты от сверхтоков | 51 | PTOC |
Мгновенная защита тока замыкания на землю | 50N/50G | PIOC |
Выдержка срабатывания защиты от замыкания на землю | 51N/51G | PTOC |
Обратнозависимая характеристика защиты от сверхтоков или защита от небаланса тока | 46 | PTOC |
Период защиты от низкого тока | 37 | PTUC |
Защита от сверхтока, зависимая от напряжения | 51V | PVOC |
Настоящий стандарт не рассматривает тепловые электрические реле по [3]. Основные требования к измерительным реле и защитному оборудованию указаны в IEC 60255-1.
2 Нормативные ссылки
Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные документы*. Для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного документа (включая все его изменения).
IEC 60050-447 International Electrotechnical Vocabulary - Part 447: Measuring relays (Международный электротехнический словарь. Глава 447. Измерительные реле)
IEC 60255-1 Measuring relays and protection equipment - Part 1: Common requirements (Реле измерительные и защитное оборудование. Часть 1. Общие требования)
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 теоретическая кривая зависимости времени от характеристической величины (theoretical curve of time versus characteristic quantity): Кривая, представляющая зависимость между теоретическим заданным временем срабатывания и характеристической величиной.
3.2 кривая максимальных и минимальных пределов времени срабатывания (curves of maximum and minimum limits of the operate time): Кривые зависимостей с допустимым отклонением каждой между теоретическими максимальным и минимальным временем срабатывания и характеристическими величинами.
3.5 время начала (start time): Длительность интервала времени между состоянием, когда характеристическая величина измерительного реле, находящегося в начальном или исходном состоянии, изменяется в заданных условиях, до момента, когда появляется начальный сигнал.
3.6 время срабатывания (operate time): Длительность интервала времени между состоянием, когда входная воздействующая или характеристическая величина измерительного реле, находящегося в начальном или исходном состоянии, принимает в заданных условиях определенное значение, до момента, когда реле завершает срабатывание.
[IEV 447-05-05]
3.7 время трогания (disengaging time): Длительность интервала времени от момента начала изменения значения количества энергии входной характеристической величины, от которой реле расцепляется, до момента наступления состояния расцепления.
[IEV 447-05-10]
3.8 время возврата (reset time): Длительность интервала времени от момента, когда характеристическая величина измерительного реле, находящегося в условиях срабатывания, изменяется в определенных условиях, до момента, когда реле возвращается в исходное состояние.
[IEV 447-05-06]
3.9 время обратимости воздействия (overshoot time): Разница между временем срабатывания реле при заданном значении входной воздействующей величины и максимальной длительностью ее воздействия, когда при внезапном ее снижении (для реле сверхтока)/возрастании (для реле минимального тока) до заданного значения, ниже (для реле сверхтока)/выше (для реле минимального тока) которого значение уставки недостаточно для того, чтобы вызвать срабатывание.
3.10 регулируемая уставка времени (TMS) [time multiplier setting (TMS)]: Значение уставки, характеризующее фактор регулировки, которое может быть применено изготовителем для теоретической кривой зависимости времени от характеристической величины.
Примечание - Это фактически означает регулировку времени срабатывания. Эта регулировка TMS фактора обычно выражается как кратная единице. Предпочтительное значение уставки TMS для представляемых характеристик реле равно значению 1,0.
3.12 коэффициент возврата (reset ratio): Соотношение между точкой, когда реле прекращает действие срабатывания (старта) (сигнал начала меняется из положения "ON" на положение "OFF"), и фактическим стартовым током.
Примечание - Обычно это выражается в процентах, так, для сверхтока коэффициент возврата составляет менее 100%, а для минимального тока - более 100%.
3.13 кратковременный всплеск воздействия (transient overreach): Измеренный эффект воздействия апериодической составляющей начального сигнала функционального элемента. В основном результатом воздействия данной апериодической составляющей на реле является выход тока за пределы значения уставки или, применительно к терминологии реле сверхтока, срабатывание происходит при значении переменного тока, ниже установленного порога срабатывания.
4 Перечень функций
4.1 Основные положения
Защитные функции реле, как входящие, так и выходящие, элементы измерений, характеристики выдержки времени и функциональная логика работы реле представлены на рисунке 1. Изготовитель должен представить функциональные блоки диаграмм выполнения защиты.
Рисунок 1 - Функциональный блок диаграмм выполнения защиты
4.2 Количество входящей питающей энергии/питающей энергии
Количество входящей питающей энергии измеряется величинами составляющих сигналов, т.е. токов и напряжений, если необходимо. Их уровень и подходящий для этого стандарт указаны в IEC 60255-1. Входящая питающая энергия может приходить в форме преобразованных волн тока и напряжения или в виде данных через коммуникационный порт в форме соответствующего протокола (см. [4]).
Входящая питающая энергия, применяемая для функции защиты, не требуется для постоянного тока на вторичной стороне трансформаторов тока. Следовательно, в технической документации на измерительные реле должен быть указан тип питающей энергии, применяемой для функции защиты, например:
- измеренный сигнал тока фазы;
- измеренный трехфазный ток;
- измеренный ток нейтрали или дифференциальный ток;
- измеренная положительная, отрицательная или нулевая последовательность тока.
Должен быть установлен способ измерения питающей энергии, например измерение:
- действующего значения сигнала;
- действующего значения основной составляющей сигнала;
- действующего значения специфичной составляющей гармоники сигнала;
- пикового значения сигнала;
- мгновенного значения сигнала.
4.3 Двоичные входные сигналы
Если применяются любые двоичные входные сигналы (управляющие внешние или внутренние), то их воздействие на функцию защиты должно быть отражено с помощью функциональной логической диаграммы. Дополнительные текстовые описания также должны пояснять функциональность входящих сигналов и их применение по назначению.
4.4 Функциональная логика
4.4.1 Характеристики срабатывания
4.4.1.1 Основные положения
Зависимость между временем отключения и характеристической величиной должна быть представлена в виде характеристической зависимости. Эта зависимость должна быть представлена изготовителем в виде описания посредством уравнения (предпочтительно) или графика.
Стандарт устанавливает два типа характеристик зависимости времени:
- независимую (т.е. определенную временем выдержки);
- зависимую (т.е. обратно пропорциональную времени выдержки).
4.4.1.2 Независимая характеристика времени
Рисунок 2 - Независимая характеристика времени реле сверхтока
Рисунок 3 - Независимая характеристика времени реле минимального тока
4.4.1.3 Зависимая характеристика времени
Зависимая характеристика времени применяется только для реле сверхтока.
Для реле с зависимой характеристикой времени зависимость времени вычисляется по формуле
где t(G) - теоретическое время срабатывания в с, при постоянном значении G;
G - измеренное значение характеристической величины;
TMS - регулируемая уставка времени (см. 3.10).
Графическая зависимая характеристика времени приведена на рисунке 4.
Рисунок 4 - Зависимая характеристика времени
t(G) - теоретическое время срабатывания в с при постоянном значении G;
G - измеренное значение характеристической величины;
TMS - регулируемая уставка времени (см. 3.10).
Условия повреждения силовой системы питания определяют время-токовую зависимость. Для условий координации между реле с зависимой характеристикой и данными условиями поведение реле должно обеспечивать зависимость, приведенную в следующей формуле
t(G) - теоретическое время срабатывания в с при постоянном значении G;
G - измеренное значение характеристической величины.
Время срабатывания определяется как изменяющееся время, когда интеграл в формуле (3) равен или более 1.
4.4.2 Характеристики возврата
4.4.2.1 Общие положения
Для применения реле в случаях часто повторяющихся повреждений или в целях быстрой ликвидации повреждений изготовитель должен привести характеристики возврата реле. Различные характеристики возврата могут быть применены в зависимости от уставок реле и от того, связан элемент со срабатыванием или нет. Рекомендованные характеристики возврата приведены ниже.
Если компенсированное измеренное собственное время (время трогания) входит в длительность времени возврата, то изготовитель должен об этом сообщить.
4.4.2.2 Непреднамеренная выдержка возврата
4.4.2.3 Заданное время возврата
В основном данная характеристика возврата применяется в защите от сверхтоков.
Такая функция возврата может применяться в реле с зависимой и независимой характеристиками времени. Графическое представление этих характеристик, поясняющих время возврата реле, изображено на рисунках 5 и 6 для частных элементов и срабатывания в целом.
Рисунок 5 - Характеристика, поясняющая время возврата реле
Рисунок 6 - Характеристика, поясняющая время возврата реле (альтернативное решение мгновенного возврата после срабатывания реле)
4.4.2.4 Зависимое время возврата
В основном данная характеристика возврата применяется для защиты от сверхтоков.
G - измеренное значение характеристической величины;
TMS - регулируемая уставка времени (см. 3.10).
Рисунок 7 - Зависимая характеристика времени возврата
Рисунок 8 - Зависимая характеристика времени возврата (альтернативное решение мгновенного возврата после срабатывания реле)
4.5 Двоичные выходные сигналы
4.5.1 Сигнал начала
Сигнал начала - это выходной сигнал измерительных и пороговых элементов без какой-либо преднамеренной выдержки времени. Если сигнал начала не предусматривается, то изготовитель должен предоставить информацию о том, каким образом проводить испытания, связанные с сигналом начала, как предусмотрено в разделе 6.
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.